Текст книги "Удобрения и подкормки"
Автор книги: Оксана Петросян
Жанр:
Сад и Огород
сообщить о нарушении
Текущая страница: 5 (всего у книги 13 страниц) [доступный отрывок для чтения: 5 страниц]
К сложносмешанным удобрениям относятся нитрофосы и нитрофоски. Получают их путем разложения апатита или фосфорита азотной кислотой.
Нитрофосы содержат до 24% азота и 12% фосфора, при этом эти элементы находятся в водорастворимой форме. При добавления хлорида калия к нитрофосам получают тройные удобрения – нитрофоски. Нитрофоску вносят в качестве основного удобрения до посева, а также в рядки или лунки при посеве и в подкормку. Нитрофоски имеют определенное соотношение между фосфором, азотом и калием, а так как почвы отличаются по содержанию питательных элементов и потребность растений в них также неодинакова, то возникает необходимость проводить некую корректировку, то есть дополнительно вносить тот или иной недостающий элемент в виде простых удобрений.
Нитроаммофосы и нитроаммофоски получают путем нейтрализации аммиаком смесей азотной и фосфорной кислот. Удобрение, которое получается на основе моноаммонийфосфата называется нитроаммофосом, а при введении калия – нитроаммофоской. Эти удобрения –содержат большое количество питательных веществ, которые содержатся в водорастворимой форме и легкодоступны растениям.
Карбоаммофосы содержат азот в амидной и аммиачной формах, а фосфор находится в водорастворимой форме. Их производство основано на способности мочевины образовывать комплексные соединения с фосфорной кислотой или аммо – и диаммофосом. Чтобы получить тройное комбинированное удобрение – карбоаммофоску – вводят хлористый калий.
Полифосфаты аммония получают путем нейтрализации аммиаком полифосфорной кислоты. Его можно применять под все культуры. Удобрение является хорошим компонентом для тукосмесей и приготовления жидких комплексных удобрений.
Жидкие комплексные удобрения получают путем нейтрализации орто – и полифосфорной кислот аммиаком с добавлением азотсодержащих растворов и хлорида или сульфата калия, а иногда и солей микроэлементов. Содержание питательных веществ в жидких комплексных удобрениях невысокое. На основе полифосфорной кислоты получают ЖКУ с высоким содержанием питательных элементов. Эти удобрения используют для получения тройных ЖКУ различного состава, добавляя к ним растворы мочевины и аммиачной селитры и хлористый калий.
Для повышения концентрации питательных веществ в жидких комплексных удобрениях используют стабилизирующие добавки к ним 3% коллоидной глины или торфа. Такие удобрения называются суспендированными. На основе базисного суспендирования можно готовить тройные ЖКУ различного состава (15 : 15 : 15, 10 : 30 : 10). Торф или коллоидная глина удерживают соли от выпадения в осадок.
Жидкие комплексные удобрения выпускают в виде прозрачных растворов (ЖКУ) и суспензий (СЖКУ). Прозрачными ЖКУ называют смеси, содержащие не более 0, 3-0, 5% в жидкой фазе диспергированных твердых частиц. Качество СЖКУ характеризуется плотностью, вязкостью, размером твердых частиц, степенью осаждения твердой фазы, разбрызгиваемостью и рН. Для стабилизации СЖКУ используют суспензию аттапульгитовой или бентонитовой глины, которые хотя и увеличивают вязкость удобрения, но препятствуют росту кристаллов, уменьшают скорость их осаждения –и –способствуют сохранению кристаллов во взвешенном состоянии. Устойчивое суcпендированное удобрение можно получать и без добавления стабилизирующего агента, если соблюдается определенный режим введения компонентов. Перед введением в СЖКУ все твердые компоненты должны быть мелко измельчены – иметь размер частиц не более 0, 85 мм.
Хранят и перевозят жидкие удобрения, содержащие свободный аммиак, в герметически закрытой таре, безводный аммиак – в стальных цистернах, выдерживающих высокое давление его паров – до 2 Мн/м2 (20 атм); для аммиачной воды пригодны цистерны из-под тракторного горючего, для аммиакатов нужна тара из нержавеющей стали, алюминия, пластмасс или с антикоррозийным покрытием.
Сложносмешанные гранулированные удобрения по–лучают путем смешивания простых и сложных порошковидных удобрений (аммофоса, простого или двойного суперфосфата, аммиачной селитры или мочевины) в барабанном грануляторе с добавлением аммиака для нейтрализации свободной кислотности суперфосфата и фосфорной кислоты для обогащения смеси фосфором.
Смешанные удобренияСмешанные удобрения получают путем смешивания двух или трех простых негранулированных или гранулированных удобрений на специальных тукосмесительных заводах. Тукосмеси готовят различного состава в зависимости от потребностей удобряемой культуры. Не все удобрения можно смешивать друг с другом, так как в результате химического взаимодействия между ними могут происходить нежелательные реакции.
При заблаговременном смешивании аммиачной селитры с суперфосфатом получается мажущаяся смесь, которая неудобна для рассева, а при хранении она затвердевает. Эти удобрения надо смешивать в день внесения.
Для того чтобы улучшить физические свойства наиболее распространенных удобрений, например аммиачной селитры и суперфосфата в гранулированных формах и хлористого калия, нужно для нейтрализации свободной кислотности суперфосфата добавить небольшое количество (10–15%) нейтрализующих добавок (молотого известняка или доломита, фосфоритной муки). Хорошая рассеваемость смеси при ее хранении сохраняется в течение 4–5 месяцев.
При смешивании гранулированных удобрений физические свойства и рассеваемость резко ухудшаются, особенно если гранулы одинакового размера.
Для приготовления тукосмесей с общим высоким содержанием питательных веществ и хорошими физическими свойствами надо в первую очередь использовать мочевину или аммиачную селитру, суперфосфат двойной или аммофос и гранулированный хлористый калий.
Для смешивания и дозирования простых удобрений используют тукосмесительную установку УТС-30 в агрегате с ленточным транспортером ПКС-80, а также установки, изготовленные на базе кузовных разбрасывателей.
Физико-механические свойства удобренийДля того чтобы правильно хранить, транспортировать, смешивать и вносить минеральные удобрения, нужно знать их основные физико-механические и механические свойства.
Гранулометрический состав – одна из важнейших характеристик удобрений.
Изменение физической формы удобрения путем гранулирования положительно отражается на его агрономической эффективности, снижает физические потери, улучшает физико-механические свойства, а также состояние производственной среды при работе с ними благодаря снижению пыления продуктов. Поэтому главным требованием потребителя к качеству удобрений является выпуск всего объема туков в гранулированном виде. Улучшение гранулометрического состава удобрений путем выравнивания гранул по размерам позволяет получить значительную прибавку урожая за счет более равномерного внесения удобрений в почву.
Установлено, что некачественное внесение удобрений под зерновые культуры существенно снижает их эффективность. В зависимости от дозы полного удобрения рассев по поверхности почвы с неравномерностью 40–50% может снизить прибавку урожая ячменя от удобрений в среднем на 14–17, 5%, а при неравномерности 60–80% – на 25, 5–32, 2%. В то же время при посевном внесении гранулометрический состав не оказывает существенного влияния. При применении сложных фосфорсодержащих удобрений (нитрофоски, нитроаммофоски) установлено, что использование гранул размером 0, 5–1, 1–2, 2–3, 1–3, 1–4 и 3–4 мм при любых соотношениях этих фракций не влияет существенно на формирование урожая зерна.
Однако в сфере производства выравнивание гранулометрического состава требует дополнительных стадий классификации продукта, создает необходимость возвращения части некондиционного продукта на переработку и, следовательно, ведет к снижению производительности оборудования и росту затрат на получение удобрений.
Важнейшим показателем качества минеральных удобрений является содержание влаги, которая влияет на прочность гранул, качество тукосмесей, а также на слеживаемость удобрений, их рассыпчатость. Высокое содержание влаги как примеси ведет также к непроизводительным затратам при транспортировании удобрений. Значительное улучшение физических свойств было достигнуто в результате снижения влажности удобрений (суперфосфата до 2, 5–3, 5%, большинства сложных – до 0, 5–0, 7%). Уменьшение содержания влаги до оптимального уровня обеспечивает прочность гранул и, как следствие, гранулометрического состава в процессе хранения удобрений. Оптимальное содержание влаги обеспечивает сыпучие свойства продукта при погрузке, разгрузке и внесении удобрения в почву.
Для обеспечения сохранности гранулометрического состава важное значение имеет показатель прочности гранул. Он характеризует способность минерального удобрения сохранять свой гранулометрический состав в процессах транспортирования, погрузочно-разгрузочных работ, хранения, подготовки к внесению и внесения в почву. В настоящее время физико-механические свойства оцениваются динамической и статической прочностью. Однако в большинстве случаев для характеристики физических свойств продукта достаточно определить статическую прочность гранул – предел их прочности при сжатии. Определение истирания практически не применяется, за исключением отдельных продуктов для экспорта.
Учитывая, что по нормативно-технической документации исходный состав удобрений имеет, как правило, до 5% мелкой фракции, ее содержание в удобрении, вносимом в почву, составляет, соответственно, 16, 10 и 8%, то есть при низкой прочности гранул, например 1, 0 МПа, практически 1/5 часть удобрения вносится в виде порошка. При изучении разрушаемости гранул двойного суперфосфата и нитрофоски в процессе рассева центробежными разбрасывателями установлено, что при прочности гранул двойного суперфосфата 3, 0 МПа количество разрушенных гранул, в зависимости от размера, колеблется от 1, 6 до 4, 7%. При рассеве тукосмесей в результате истирания и дробления от ударов о поверхность разбрасывающих дисков количество разрушенных гранул достигает 3–7%.
В процессе хранения прочность гранул снижается. Опыты показали, что при хранении в динамическом режиме насыпью в течение 6 месяцев происходит значительная потеря прочности гранул нитроаммофоски при изменении ее влажности в слое 0–1 см от 0, 5 до 9%; при подсыхании до 1, 3% потеря прочности гранул достигала 80%.
На прочность гранул удобрений решающее влияние оказывает способ гранулирования, а для суперфосфатов – и использование отработанных серных кислот. Статическая прочность существенно зависит от влажности фосфорсодержащего удобрения.
По требованиям потребителя к качеству удобрений статическая прочность гранул должна быть на уровне не менее 2, 0–3, 0 МПа.
Статическая прочность гранул, как показатель качества, является важной характеристикой фосфорсодержащих минеральных удобрений, но при этом в каждом конкретном случае его улучшение должно быть обосновано экономически с учетом затрат на производство и эффекта применения.
Требования к качеству неразрывно связаны с использованием удобрений как источника рационального питания растений.
В ассортимент фосфорсодержащих удобрений входят простые и комплексные удобрения. Последние составляют значительную и определяющую часть всех фосфорсодержащих удобрений, поскольку их рассматривают как ключевой элемент, позволяющий регулировать уровень применения азотных и, в известной мере, калийных туков.
Сложившееся в настоящее время соотношение питательных элементов не в полной мере обеспечивает потребность сельского хозяйства. Большую озабоченность вызывает возникшая проблема фосфорного питания, поскольку снижение доли фосфора, вносимого в почву, во многих странах стало тревожным фактором.
Несмотря на то что в некоторых регионах наблюдается небольшое возрастание доли фосфора в общем объеме производства минеральных удобрений, еще далеко до оптимальных соотношений питательных элементов. Недостаток фосфорсодержащих удобрений стал стимулирующим фактором дальнейшего повышения урожайности сельскохозяйственных культур и устойчивости урожаев. В этом случае достигаются наибольшая окупаемость удобрений и хорошее качество продукции. Известна роль фосфора в повышении качества зерна, картофеля, овощей, а также сахаристости свеклы. Недостаток фосфора в почвах и низкие нормы вносимых удобрений препятствуют повышению урожайности сельскохозяйственных культур и снижают эффективность азотно-калийных удобрений.
Известно, что растения состоят в среднем из основных питательных элементов в следующем примерно соотношении: N : K : Ca : Mg : P : S = 20 : 4 : 2 : 1, 5 : 1, 5 : 1. Хотя фактическое соотношение питательных элементов меняется в зависимости от местных условий и почвы, типичным является соотношение N : P : K : S = 5 : 3 : 3 : 1.
Серу вносят в почву в виде сульфата аммония, простого суперфосфата, сульфатов калия и магния и других источников в количестве примерно 9 млн. т серы (по сравнению с мировым потреблением азотных удобрений, равным примерно 68 млн. т азота). Это означает, что вышеуказанное соотношение является удовлетворительным для серы. Но на практике эта сера неполностью вносится там, где необходима, поэтому дефицит ее в сельском хозяйстве растет во всем мире.
Назрела необходимость практически регламентировать наличие всех шести элементов в качестве макроэлементов. Одной из задач, стоящих перед промышленностью, является ускорение темпов производства фосфорсодержащих удобрений. При этом следует иметь в виду, что для получения устойчивых урожаев и обеспечения их роста необходимо возвращать в поч–ву фосфора на 100% и даже более по отношению к выносу растением, поскольку дефицит фосфора недопустим. Основные показатели качества минеральных удобрений, отражающие их потребительские свойства, регламентируются в таблицах технических требований нормативно-технической документации (стандарты и технические условия). Показатели, определяющие условия безопасного обращения с минеральными удобрениями – такие, как температура самовоспламенения, ПДК паров и пыли в воздухе рабочей зоны, токсичность соединений и класс опасности – включаются в раздел требований безопасности стандартов и технических условий (методы их определения, как правило, вносятся в технологические регламенты производства удобрений).
Одним из показателей качества простых фосфорсодержащих удобрений (суперфосфатов) является содержание свободной кислоты. При изучении влияния свободной кислотности простого суперфосфата на урожай сельскохозяйственных культур в случае применения его в рядки с семенами установлено, что гранулированный суперфосфат должен иметь свободную кислотность в пределах 1, 0–2, 5% P205.
В настоящее время при использовании нейтрализующих добавок и комбинированных сеялок вопрос о действии свободной кислотности на всхожесть и урожай сельскохозяйственных культур потерял свое прежнее значение параметра оценки потребительских свойств.
Для снижения свободной кислотности двойного суперфосфата используются поверхностная нейтрализация гранул путем опудривания мелом и аммонизация гранул. Многочисленные полевые и вегетационные опыты показали, что свободная кислотность до 5% P2O5 в поверхностно-нейтрализованном двойном суперфосфате не оказывает отрицательного действия на всхожесть семян и эффективность удобрений. Опытами установлено, что аммонизированный двойной суперфосфат со свободной кислотностью 5% P2O5 при рядковом поверхностном внесении под озимую и яровую пшеницу, ячмень и овес не понижает всхожести семян и по эффективности не уступает двойному суперфосфату с более низким содержанием свободной кислоты (0, 5–4, 0%).
Таким образом, агрономическая эффективность суперфосфата не зависит от его кислотности при существующем уровне ее нормирования в нормативно-технической документации.
В то же время следует отметить, что при приготовлении тукосмесей качество последних зависит от наличия свободной кислоты.
При смешивании азотных и азотно-калийных компонентов с кислыми формами фосфатов получаются смеси, которые нельзя вносить механизированным способом. При сухом тукосмешении фосфорсодержащих удобрений, свободная кислотность которых превышает 3–5% Р205, сильно возрастает влажность смеси туков и, как следствие, теряется прочность гранул; в результате тукосмесь плохо рассеивается.
Установлено, что для получения двойных (NP, РК) и тройных (NPK) тукосмесей на основе суперфосфатов требуется снижение влажности последних до 3%. При этой влажности неаммонизированный суперфосфат должен иметь свободную кислотность не более 2% P2O5.
Более подробное изучение влияния свободной кислотности и влаги суперфосфатов показало отрицательное их воздействие на качество тукосмесей: уменьшение или исключение одного из них способствует улучшению физических свойств тукосмесей.
Установлено, что для внесения NPK-тукосмесей в течение 7–10 суток после приготовления пригоден поверхностно-аммонизированный супефосфат, влажность и свободная кислотность которого не превышает 4%.
Тройные тукосмеси хорошего качества, пригодные к хранению до 6 месяцев, могут быть получены при использовании поверхностно-аммонизированного двойного и простого суперфосфатов влажностью, соответственно, не более 4% и 3% при свободной кислотности 1, 5% P2O5.
Одним из скрытых свойств или дефектов фосфорсодержащих удобрений, в особенности сложных, является слеживаемость.
Слеживаемость проявляется лишь после определенного периода хранения удобрений в статических условиях. Под слеживаемостью понимают свойство удобрений терять сыпучесть при длительном хранении. Для определения слеживаемости предложено применять метод пересчета числа комков в единице продукции, так как первым признаком слеживаемости является образование агрегатов из нескольких гранул или мелких комков.
Для установления характеристики неслеживаемости используется показатель «рассыпчатость», который включен в отечественную нормативно-техническую документацию. При оценке качества удобрения показатель «рассыпчатость» в настоящее время является обязательным. С точки зрения рассыпчатости сложные удобрения можно разделить на три группы: слабослеживающиеся и слабоуплотняющиеся удобрения, которые могут быть получены в рассыпчатом виде без применения кондиционирующих добавок при строгом ограничении влажности, температуры и гранулометрического состава продукта. В некоторых случаях требуется также выдерживание его на складе готового продукта в течение двух суток.
Из сложных удобрений к ним относятся: аммофос, диаммофос, фосфорно-калийные удобрения, некоторые виды NPK-удобрений, содержащие азот в основном в аммонийной форме и количестве не более 10–12% для полного устранения слеживаемости и уплотняемости; в настоящее время никаких проблем с обеспечением их полной рассыпчатости нет. Они поставляются потребителю в незатаренном виде в специализированных вагонах и не слеживаются при хранении. Отдельные претензии по слеживаемости этих продуктов объясняются грубыми нарушениями технологического регламента.
Из второй группы удобрений нитроаммофоска состава 1 : 2 : 2 опудривается каолином в присутствии индустриального масла и практически не слеживается. Внедрен способ кондиционирования удобрения кубовыми остатками жирных кислот масложирзаводов.
Для сложных удобрений третьей группы проблема устранения слеживаемости стоит особенно остро. Надежное решение ее требует обязательного использования эффективных поверхностно-активных веществ.
Гигроскопичность характеризуется способностью удобрений поглощать влагу из воздуха. Если гигроскопичность повышена, то удобрения отсыревают, смешиваются, ухудшается их сыпучесть, гранулы теряют прочность. Гигроскопичность оценивается по десятибалльной шкале. Кальциевая селитра имеет балл гигроскопичности около 9, гранулированная аммиачная селитра и мочевина – 5, простой гранулированный и аммонизированный суперфосфат – 4–5 и 1–3.
Гигроскопичность удобрений определяет способ их упаковки, условия транспортировки и хранения. Хранение удобрений без тары допустимо лишь для удобрений с баллом гигроскопичности менее 3.
Предельная влагоемкость характеризуется большой влажностью удобрения, при которой сохраняется его способность к рассеву туковыми сеялками. При смешивании влажных удобрений получают смеси с плохой сыпучестью.
